Was ist Rezessivität und Dominanz?

Der Begriff Rezessivität wird in der Genetik verwendet, um die Beziehung zwischen zwei Allelen desselben Gens zu beschreiben. Wenn wir uns auf ein Allel beziehen, dessen Wirkung von einem anderen maskiert wird, sagen wir, dass das erste rezessiv ist.

Der Begriff Dominanz wird verwendet, um die gleiche Beziehung zwischen Allelen eines Gens zu beschreiben, wenn auch in entgegengesetzter Richtung. In diesem Fall sagen wir, wenn wir uns auf das Allel beziehen, dessen Wirkung das andere maskiert, dass es dominant ist.

Wie bereits erwähnt, sind beide Begriffe eng miteinander verwandt und werden normalerweise durch Widerspruch definiert. Das heißt, wenn gesagt wird, dass ein Allel in Bezug auf ein anderes dominant ist, wird auch gesagt, dass das letzte in Bezug auf das erste rezessiv ist.

Diese Begriffe wurden 1865 von Gregor Mendel aus seinen Versuchen mit der Erbse Pisum sativum geprägt .

Rezessivität und Dominanz in multialélicos Genen

Multiallergene

Die Beziehungen von Dominanz und Rezessivität sind jedoch für ein Gen mit nur zwei Allelen leicht zu definieren; Diese Zusammenhänge können bei multiallelen Genen kompliziert sein.

Beispielsweise könnte es in der Beziehung zwischen vier Allelen desselben Gens vorkommen, dass eines von ihnen in Bezug auf ein anderes dominant ist; rezessiv gegenüber einem Dritten und kodominant gegenüber einem Vierten.

Genetischer Polymorphismus

Es wird genetischer Polymorphismus genannt, das Phänomen eines Gens, das in einer Population mehrere Allele präsentiert.

Ursprung der Begriffe "dominant und rezessiv"

Experimente von Gregorio Mendel mit Erbsen

Die dominanten und rezessiven Ausdrücke wurden von Mendel eingeführt, um sich auf die Ergebnisse zu beziehen, die bei seinen Versuchen zur Kreuzung von Erbsen mit Pisum sativum erzielt wurden. Er führte diese Begriffe ein und untersuchte das Merkmal: "Farbe der Blumen".

Reine Linien

Die reinen Linien sind Populationen, die durch Selbstbestäubung oder gegenseitige Befruchtung homogene Nachkommen hervorbringen.

In seinen ersten Experimenten verwendete Mendel reine Linien, die er mehr als 2 Jahre lang gewartet und getestet hatte, um deren Reinheit sicherzustellen.

In diesen Experimenten verwendete er als elterliche Generation reine Linien purpurroter Blütenpflanzen, gekreuzt mit Pollen von Pflanzen mit weißen Blüten.

Mendels erste Ergebnisse

Unabhängig von der Art der Kreuzung (auch wenn weiße Blüten mit violettem Blütenpollen bestäubt wurden) hatte die erste Generation der Filialen (F1) nur violette Blüten.

In diesem F 2 beobachtete er konstante Anteile von ungefähr 3 lila Blüten für jede weiße Blume (Verhältnis 3: 1).

Mendel wiederholte diese Art von Experiment und untersuchte andere Charaktere wie: die Farbe und Textur der Samen; die Form und Farbe der Schoten; die Anordnung der Blumen und die Größe der Pflanzen. In allen Fällen wurde das gleiche Ergebnis erzielt, unabhängig vom getesteten Charakter.

Dann erlaubte Mendel die Selbstbestäubung des F 1, wodurch eine zweite Generation von Filialen (F 2 ) erhalten wurde, in der die weiße Farbe in einigen Blüten wieder auftauchte.

Spätere Experimente

Später verstand Mendel, dass die Pflanzen der F 1 trotz eines bestimmten Charakters (wie der purpurnen Farbe der Blüten) das Potenzial hatten, Nachkommen mit dem anderen Charakter (weiße Farbe der Blüten) zu produzieren.

Die dominanten und rezessiven Begriffe wurden dann von Mendel verwendet, um diese Situation zu beschreiben. Das heißt, er nannte den Phänotyp, der in F 1 dominant und für den anderen rezessiv erscheint.

Mendels Gesetze

Schließlich wurden die Ergebnisse dieses Wissenschaftlers in den so genannten Mendelschen Gesetzen zusammengefasst.

Diese erklärten die Funktionsweise mehrerer Aspekte der Vererbung und legten den Grundstein für die Genetik.

Gene, Genpaar und Segregation

Gene

Aufgrund der von Mendel durchgeführten Experimente gelangte er zu dem Schluss, dass die Determinanten der Vererbung partikulärer Natur (diskreter Natur) sind.

Zu diesen Determinanten der Vererbung nennen wir sie heute Gene (obwohl Mendel diesen Begriff nicht verwendet hat).

Genpaar

Mendel schloss auch, dass die verschiedenen Formen eines Gens (Allele), die für die beobachteten alternativen Phänotypen verantwortlich sind, in den Zellen eines Individuums doppelt vorkommen. Diese Einheit wird heute Genpaar genannt.

Heute wissen wir dank dieses Wissenschaftlers, dass Dominanz und / oder Rezessivität letztendlich durch die Allele des Genpaares bestimmt werden. Wir können dann das dominante oder rezessive Allel als Determinanten dieser Dominanz oder Rezessivität bezeichnen.

Segregation

Die Allele des Genpaares scheiden sich während der Meiose in den Samenzellen ab und bilden ein neues Individuum (in der Zygote), wodurch ein neues Genpaar entsteht.

Nomenklatur

Notation

Mendel verwendet Großbuchstaben, um das dominierende Mitglied des Genpaars darzustellen, und Kleinbuchstaben für den rezessiven.

Den Allelen eines Genpaares wird der gleiche Buchstabe zugewiesen, um anzuzeigen, dass es sich um Formen eines Gens handelt.

Homozygoten und Heterozygoten

Wenn wir uns zum Beispiel auf die "Farbe der Hülse" von reinen Linien von Pisum sativum beziehen, wird die gelbe Farbe als A / A und das Grün als / a dargestellt. Individuen, die diese Genpaare tragen, werden Homozygoten genannt.

Die Träger eines Genpaares der Form A / a (die gelb aussehen) werden als Heterozygoten bezeichnet.

Die gelbe Farbe der Hülsen ist die phänotypische Expression sowohl eines homozygoten A / A-Genpaares als auch eines heterozygoten A / A-Genpaares. Während die grüne Farbe nur Ausdruck des homozygoten Paares a / a ist.

Die Dominanz des Zeichens "Hülsenfarbe" ist das Produkt der Wirkung eines der Allele des Genpaars, da die Pflanzen der gelben Hülsen homozygot oder heterozygot sein können.

Dominanz und Rezessivität auf molekularer Ebene

Gene und Allelpaare

Dank moderner molekularbiologischer Techniken wissen wir jetzt, dass das Gen eine Nukleotidsequenz in der DNA ist. Ein Genpaar entspricht zwei Nukleotidsequenzen in der DNA.

Im Allgemeinen sind die verschiedenen Allele eines Gens in ihrer Nukleotidsequenz extrem ähnlich und unterscheiden sich nur durch wenige Nukleotide.

Daher sind die verschiedenen Allele tatsächlich verschiedene Versionen desselben Gens und können durch eine Punktmutation entstanden sein.

Allele und Proteine

Die DNA-Sequenzen, aus denen ein Gen besteht, codieren Proteine, die eine bestimmte Funktion in der Zelle erfüllen. Diese Funktion hängt mit einem Phänotyp des Individuums zusammen.

Beispiel für Dominanz und Rezessivität auf molekularer Ebene

Nehmen wir zum Beispiel den Fall des Gens, das die Farbe der Schote in der Erbse kontrolliert, die zwei Allele hat:

  • das dominante Allel (A), das ein funktionelles Protein bestimmt, und
  • das rezessive Allel (a), das ein dysfunktionelles Protein bestimmt.

Dominanz

Eine homozygote Dominante (A / A) exprimiert das funktionelle Protein und zeigt daher die gelbe Hüllenfarbe.

Im Fall des heterozygoten Individuums (A / a) ist die Menge an Protein, die vom dominanten Allel produziert wird, ausreichend, um die gelbe Farbe zu erzeugen.

Rezessivität

Das homozygote rezessive Individuum (a / a) exprimiert nur dysfunktionelles Protein und präsentiert daher grüne Schoten.

Beispiele beim Menschen

Wie bereits erwähnt, werden die Begriffe Dominanz und Rezessivität durch Opposition in Beziehung gesetzt und definiert. Wenn also ein Merkmal X in Bezug auf ein anderes Z dominiert, ist Z in Bezug auf X rezessiv.

Beispielsweise ist bekannt, dass das Merkmal "lockiges Haar" in Bezug auf "glattes Haar" dominiert, weshalb das letztere in Bezug auf das erstere rezessiv ist.

Dominante körperliche Merkmale

  • das dunkle Haar ist dominant in Bezug auf die klare,
  • die langen Wimpern dominieren in Bezug auf die kurzen,
  • Die "Roll-up" -Sprache ist in Bezug auf die "Nicht-Roll-up" -Sprache dominant.
  • die Ohren mit Lappen dominieren in Bezug auf die Ohren ohne Lappen,
  • Der Rh + Blutfaktor ist in Bezug auf Rh- dominant.